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Obtención y caracterización de fibras submicrométricas de quitosano mediante la técnica de electrohilado

Abstract:

El presente trabajo de investigación consiste en la obtención de membranas fibrosas submicrométricas, mediante la técnica de electrohilado. Este proceso se basa en la inyección de una solución polimérica en un campo eléctrico, lo cual permite obtener fibras utilizables en varias aplicaciones (biomédicas, textiles, alimenticias, etc.). El biopolímero utilizado, es el quitosano, mismo que posee un sin número de propiedades que lo hacen idóneo para reemplazar polímeros sintéticos. Se prepararon varias soluciones, ensayando diferentes concentraciones de quitosano (CS) (2% w/v - 10% w/v), utilizando como solvente ácido acético (AA) (1% v/v - 70% v/v). A la solución CS/AA se le adicionó una solución polimérica de polivinil alcohol (PVA) (4% w/v - 10% w/v) para incrementar la electrohilabilidad. En el proceso de electrohilado se variaron los parámetros de trabajo: caudal (0.1 ml/h - 0.5 ml/h) y voltaje (6 kV - 21.3 kV), para encontrar la combinación ideal que proporcione resultados favorables. Tras realizar los ensayos se obtuvieron los mejores resultados morfológicos en las fibras de la solución: CS 2% w/v en AA 70% v/v + PVA 10% w/v, con un diámetro promedio de 220 ± 45 nm, utilizando 0.35 ml/h de caudal y voltajes desde 6 kV - 10 kV, mientras que en los ensayos reológicos a una tasa de cizallamiento de 300 s-1, las viscosidades de las soluciones de CS 2% w/v, CS 4% w/v y CS 6% w/v, fueron: 430 mPa·s, 1190 mPa·s y 1800 mPa·s respectivamente, obteniendo mayor inestabilidad en el proceso de electrohilado, mientras aumenta la viscosidad.